Analisi vibrazionale

Cos’è

Ogni macchina rotante, durante il funzionamento, genera vibrazioni caratteristiche legate alla rotazione dell’albero, ai cuscinetti, alla bilanciatura e al gioco meccanico tra le parti.

Quando un componente inizia a usurarsi o si verifica un difetto (ad esempio sbilanciamento, disallineamento, usura dei cuscinetti, risonanza, danni alle pale, ecc.), il modello di vibrazione cambia.
L’analisi vibrazionale serve proprio a misurare e interpretare queste variazioni per capire la causa del problema prima che diventi un guasto grave.

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In cosa consiste

Misurazione delle vibrazioni
Si utilizzano sensori accelerometrici (solitamente triassiali) posizionati in punti chiave del ventilatore:
- sui cuscinetti dell’albero (lato motore e lato girante),
- sulla struttura di supporto, talvolta anche sulla cassa del motore. Questi sensori rilevano l’ampiezza e la frequenza delle vibrazioni.
Analisi del segnale
I dati vengono elaborati tramite trasformata di Fourier (FFT), che consente di ottenere lo spettro in frequenza delle vibrazioni.
Ogni tipo di difetto genera segnali tipici a determinate frequenze:
- Sbilanciamento → picco alla frequenza di rotazione.
- Disallineamento → armoniche multiple della frequenza di rotazione.
- Difetti nei cuscinetti → frequenze caratteristiche calcolate in base alla geometria del cuscinetto.
- Risonanza strutturale → aumento localizzato dell’ampiezza a una frequenza propria della struttura.
Diagnosi
L’ingegnere vibrazionista confronta i dati con i valori di riferimento (ISO 10816 o ISO 20816) e valuta:
- se l’ampiezza è entro i limiti accettabili;
- se ci sono segnali anomali che indicano deterioramento.
Trend nel tempo
L’analisi non si esegue una sola volta: si effettua periodicamente, costruendo uno storico delle vibrazioni.
In questo modo è possibile prevedere quando un componente raggiungerà il limite di tolleranza e pianificare un intervento di manutenzione prima del guasto.

L'analisi vibrazionale

Cos’è